9.2 怎样创建携带完整设计数据的iPart

   参见GB_T276-1994.IPT。这是一种常用的“深沟向心球轴承”。笔者设法在其中尽Inventor所能携带了设计信息。

   可见，关于这种轴承的设计参数（代号、极限转速、载荷…）都可以清晰地列出，并在选型时是提供确实的参考数据。至于滚动体大小，因为不会与未来设计有什么关系，只要“看着像”也就 行了；而数量，是在各型号的模型参数中使用了变量nn控制的。

   实际上目前Inventor的资源中心也在企图实现笔者提出的、并已经实现的设想。

  ◆非几何数据的处理：
   这是用“其它”参数功能完成的。这里包括一些设计参数，供选用某型号轴承的参考。例如： 轴承代号、脂油润滑方式下的极限转速、径向额定载荷、轴向额定载荷…

   要携带的设计参考参数，分别设置成“关键字”。根据设计选择的实际习惯，各关键字排列如下：[1] d （轴承内径）；[2]径向载荷；[3]转速；[4]轴向载荷；[5]代号。参见图50-59。
 

   这些参数，是作为标准件必须提供的，否则只能是使用者要到设计手册中自己进行查找，就很不合适了。而“代号”是在其他参数选定之后，才需要知道的数据。

   实际设计中不会是Inventor标准件库的观点，先知道型号，而是首先知道的数据。

  ◆安装尺寸的携带：
   在模型上可以看到银白色的环带，这就是轴承外环安装孔的最小直径和内环安装轴肩的最大直径的表达，可以在设计相关零件时，利用它们所定义的iMate直接装配约束相关零件。

   这也是一些必须携带的设计数据，例如轴承外环允许的最小安装孔，是使用了“轴承环”特征中，以极小的尺寸创建的环形沟槽，创建的iMate(内环大径)来携带的。

  ◆以轴承为基础的关联设计实例分析：

  □设计背景：

  从前期设计的计算结果和要求，现在要完成的设计的基础约束条件是：轴径12mm，径向载荷实际值5kN,转速2400转，参见图5-60。这个设计结果参见05-08.IAM。
     

  □注意事项：

  在Inventor2008中，装配环境下的自适应关联机制，默认设置是关闭状态，我们必须把它设置成打开。参见图5-61中的参数设置结果。
       

  □轴的初步设计：
   按上游设计的方案，完成轴模型。但是，大端直径、轴承配合段长度现在还不能确定，这几个尺寸也就不标，呈“缓约束”状态。之后装入装配环境。

  □装入轴承：
  开始新装配，装入轴承，根据上游设计的要求，选定合适的参数。参见图5-62。
      

  □轴的详细设计：
  轴零件设置成自适应状态。如果右键菜单中自适应项淡显，可打开这个零件，

在菜单中“工具(T)”-〉“文档设置(S)…”， 在“文档设置”界面的“造型”选项卡中关闭“在部件中使用自适应”开关，确认、 存盘；

  轴大端面与轴承内环端面贴合；轴承 轴线与轴的重合；约束轴配合段超出轴承 端面 2mm；借助轴承上带有的结构，确定 轴的大端直径，参见001.AVI。

  □壳体和端盖设计：

   与轴雷同，也是把能确定的尺寸约束好，不能确定的、与轴承等现有基础相关的尺寸呈“缓约 束”的结果。最后靠装配约束和跨零件投影完成完全的尺寸与形状确认。

   □关联性：
  如果上游设计改变了主意（这也是常有的事）。例如要加大轴承的承载能力，将径向载荷要求提高到了8kN。我们可以直接改变轴承零件的参数选择（选择6301轴承）。前后结果参见图5-63。
 

   在这个过程中，Inventor会发出图5-64的出错提示。
    

   实际上并非如此，“接受”之后随便选定一个零件拖动一下就完成更新了。这是Inventor自己的问题，因此没能完全自动更新，要用户使用一个动作激发更新机制即可。

  □ 评论和测试：

  至此，对于iPart究竟能给设计带来什么样的支持，能怎样有效地补充Inventor标准件库的不 足，读者想必已经能够全面了解了。至少，这个轴承的设计选用过程和装配关联，我们确实不需要 查找任何设计资料，就完全可以顺利地做下去了…

  在浏览器中选定轴承下的“表”，在右键菜单中“更改零部件”，在“树”选项卡下可见多种不 同载荷的同内径的轴承，选择较大承载能力的轴承。之后，全部相关零件自动根据新的数据关联更 新，自动完成了设计的跟随调整。这就实现了设计调整过程中，标准零件“在位更换”的良好支持。

  至此，对于iPart究竟能给设计带来什么样的支持，能怎样有效地补充Inventor标准件库的不 足，读者想必已经能够全面了解了。这个例子，比较完整地体现了Inventor的优秀功能，对设计过 程实现了较好的支持。

       9.3 标准的基础结构

   参见图5-65，这是莫氏锥柄，用于刀具柄部设计，这是世界通用的设计标准结构。
      

  对于刀具设计，这个结构属于标准的基础结构，虽然它并不是“标准件”,但是也可以用iPart技术 实现，并在刀具设计过程中直接使用。

  当然，用iFeature也许能完成这个需要，考虑 到iFeature的不合理的数据管理机制，还是用iPart 更为顺畅。

  零件几何结构中的“基面”，是一个分割线，并 落在原始坐标系的YZ面上，这是为了传递莫氏锥柄的设计参数而特意创建的特征，代表了未来在与主轴 锥孔相连接时，柄的轴向位置标准。

  这样的结构，以及在设计中需要的其他条件本例中已经充分传递了。
  
  其中，L4=3xMD；ML=2xMD，结果参见“莫氏锥柄.IPT”。
  做完之后，选定所有的型号，“生成文件”（参见图5-66），将创建iPart工厂中的全部成员模型，就完成了正式使用之前的准备工 作。比较遗憾的是在这个过程中需要用户一一确定。
       

  在实际进行刀具设计时，要先衍生所需要的“…\莫氏锥柄”文 件夹中的某个结果，并作出它的轴线工作轴和轴截面工作面；之后据 此进行其他部分的设计。

  这是iPart的比较特殊的用法，典型的结果参见05-028.IPT。

        10. 点评iPart

  说到这里，笔者不由得想起了多年之前，在AutoCAD中编写程序实现上述标准件的过程，比起在Inventor中做，真是不知要多学了多少东西、多费了多少事…

       10.1 效率和难度

  在AutoCAD中编写一个轴承的参数化图形库程序，在熟练掌握了程序设计工具的条件下，怎么也需要两天的时间，而在Inventor中完成同样的功能，也就是两三个小时的事情，而且更顺利，更 好用。软件功能好了，以三维为表达手段了，必然大幅度减少专业设计功能开发的难度和时间。即 便是最新的“动态块”，也比iPart麻烦得多。

  但是，这里仍然有专业设计知识和能力在限制我们，仍有软件功能在限制我们，而不能完全放 开手脚。其中，应当怎样组织iPart的数据结构，会是一个较大的问题，不能仅仅从造型的角度出 发考虑，必须全面关联设计数据的需要和传递方法、必须全面关联以后的可再用性。GB_T276-1994.IPT就是典型的例子。这就不仅仅是Inventor一头的事情，在很大程度上取决于使 用者的专业设计水平和对设计数据的控制与理解。

  无论如何，从上述的例子分析中，我们有理由认为，Inventor将是一个很好的CAD软件，并且 对于专业设计开发，会提供更好的能力；我们有理由确认，在Inventor中能够顺利地完成各种专业 的“设计模型库”的构建和使用。

      10.2 数据处理注意

  在按照现有设计标准创建自己的iPart的过程中，可能会发现原有数据有错误，这是很平常的事情。在创建iPart的过程中，对于我们用了多少年的设计数据，也是一个验证过程。
  注意：要在在iPart创建之前，设计参数表的变量名应当整理完毕，不要在创建后再修改。
  另外，创建好iPart，并且使用过，之后又更改了这个iPart的定义或者数据，这可能会造成以前使用的装配模型发生问题。所以，目前的状态下，必须保证iPart的正确性，经过仔细的使用 验证之后，才可以正式投入使用。

     10.3 关于文件命名

  以前版本中 iPart 结果文件名称是将零件名称后缀主参数。例如：“GB_T858 止动垫圈[规格=M27].IPT”，这显然是不合适的。

  现在因为iPart数据中已经有单独的“文件名称”列类型，就彻底解决了成员文件命名问题。

      10.4 关于自适应

  按照Inventor的规则，一个特征，如果设置成“自适应”，其中的特征参数或者欠约束的草图，

都可以基于装配约束实现完整的约束。
  注意：但这个规则在iPart的结果中不能实现。

       10.5 关于iPart的管理

  一个巨大的遗憾是，Inventor至今竟然还没有对这样好的功能提供管理模块。
   笔者认为这实在是应当与iPart功能同时编写的程序，有iPart、必然有iPart的管理。

   这个iPart实在是标准件库的补充甚至替代功能。因为iPart可以实现原始模型的修改，在修改之前的装配使用中，也能关联更新，因为iPart的实质有些衍生的味道，而不是像标准件库的结 果模型，完全脱离了与库数据的关联。

       11. Inventor的标准件和型材库的总体评价

  不光是某些用户对CAD软件应用的观念有误区，就是Inventor的作者，也确实存在着明显的观念错误问题，这可能是引发用户应用观念错误的原因之一。无论是用户还是开发商，这些观念的正 确性，对软件的研发和应用水平，起到了关键性的作用。

      11.1 库的重要性

  库的数据量和技术含量，可能占据整个CAD系统的50%。无论是设计表达、设计关联还使决策支持，库的作用极为重要。

  从目前 Inventor 的全面功能看，做到上述要求，技术上绝对没有问题，因为上述要求的解决方案，在标准件库之外的一些功能中也存在：

  让我们回忆一下在本章讨论过的iPart技术方法，Inventor可以很好地在现有模型基础上，进 而“造出”系列零件，甚至以此为基础，带动整个相关结构中多个零件的、基于装配关系的自动更 新，其结果相当成功。

      11.2 库的复杂性

  但为什么标准件库，历经12个版本，还没做到我们理想的状态呢？

  因为库虽然说起来简单，实际上技术含量很高。目前的现状说明Inventor的作者并没能完全了 解用户将会怎样地使用他们所提供的标准件功能，也就没有想清楚究竟怎样做才是正确的。因此从 数据结构到设计数据传递、从数据修改到模型关联，在整体上看大方向就有些偏差了。

  以目前的状态，这个标准件库只能说是“聊胜于无”，是笔者不喜欢的“造型派”的风格。在许 多条件下，还不如用iPart自己做的零件族更为顺畅。

      11.3 用户自制库单元的使用

  虽然Inventor提供了工具，可以将用户自制的iPart库单元，在某些限制下发布到资源中心里，

并打算像一般原有的标准件那样引用，但笔者建议先不要做这件事。
  因为笔者明显地感觉到，Inventor的库结构和机制，可能还要有较大的震荡。所以，还是继续

按iPart进行管理和使用比较稳妥。由于目前Inventor尚未提供“iPart管理器”这样的机制，对于众多 iPart，存放、管理、增删、检索等操作目前还得我们自己设法，这虽然是个遗憾，但并不是很大的障碍。

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